Kinga Ciemniewska-Gorzela
Funkcja stawu kolanowego po rekonstrukcji
wi
ę
zadła krzy
Ŝ
owego przedniego
Rozprawa doktorska
Promotor:
Prof. dr hab. med. Andrzej Szulc
Katedra i Klinika Ortopedii i Traumatologii Dzieci
ę
cej
Uniwersytet Medyczny
im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
2
Panu prof. dr hab. med. Andrzejowi Szulcowi
za zawsze cenne uwagi i wszelką pomoc.
Panu dr med. Tomaszowi Piontkowi i zespołowi Rehasport Clinic
dziękuję za cenne uwagi i pomoc w wykonaniu badań.
3
Spis tre
ś
ci
1. WST
Ę
P
...9
1.1. Wprowadzenie... 9
1.2. Uwagi anatomiczne... 10
1.3. Biomechanika stawu kolanowego... 14
1.3.1.Osie stawu kolanowego... 14
1.3.2. Ruch rotacji w stawie kolanowym w płaszczyźnie strzałkowej... 16
1.3.3. Ruch rotacji w stawie kolanowym w osi goleni... 16
1.3.4. Stabilizacja przednio-tylna stawu kolanowego... 17
1.3.5. Rola więzadeł krzyŜowych w mechanicznej stabilizacji stawu kolanowego... 17
1.3.6. Mięśnie zginacze i prostowników stawu kolanowego i ich rola w stabilizacji przednio-tylnej stawu kolanowego w czasie róŜnych aktywności człowieka... 19
1.3.6.1 Receptory mięśniowe i ich rola w kontroli pracy mięśni... 21
1.3.7. Więzadło krzyŜowe przednie, jako „narząd zmysłu”... 22
1.4. Funkcja stawu kolanowego... 24
1.4.1. Ocena funkcji stawu kolanowego... 24
1.4.2. Kompleks kinematyczny stawu kolanowego... 25
1.4.3. Propriocepcja a funkcja stawu kolanowego... 26
1.4.3.1. Koncepcja Rivy... 26
1.4.4. Siła mięśniowa a funkcja stawu kolanowego... 29
1.4.4.1. Sposoby pomiaru siły mięśniowej... 30
1.4.5. Subiektywne skale oceny dolegliwości stawu kolanowego... 32
1.4.6. Testy oceny funkcjonalnej... 34
1.5. Mechaniczna niestabilność przednio-tylna stawu kolanowego i sposoby jej pomiaru... 35
1.5.1. Sposoby pomiaru przesunięcia przednio-tylnego goleni względem uda... 35
1.5.2. Kryteria pomiaru niestabilności mechanicznej... 36
1.6. Rekonstrukcja więzadła krzyŜowego przedniego... 37
2. ZAŁO
ś
ENIA BADAWCZE I CELE PRACY
... 38
2.1. ZałoŜenia badawcze... 38
2.2. Cele pracy... 38
2.2.1. Cel główny pracy... 38
2.2.2. Cele szczegółowe pracy... 38
3. MATERIAŁ BADA
Ń ... 39
3.1. Pochodzenie materiału badań ... 39
3.2. Kryteria doboru materiału badań ... 39
3.3. Kryteria wykluczające... 39
3.4. Kryteria obojętne... 39
4
3.6. Postępowanie pooperacyjne... 43
3.7. Charakterystyka materiału... 45
3.8. Kryteria podziału... 47
4. METODYKA BADA
Ń ... 49
4.1 Harmonogram badań ... 49
4.2. Ocena kliniczna... 49
4.3. Ocena sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej... 49
4.4. Ocena izokinetyczna... 52
4.5. Metodyka oceny wyników... 55
4.5.1. Metodyka oceny badania klinicznego... 55
4.5.1.1. Formularz subiektywnej oceny kolana IKDC 2000 (załącznik nr 1)... 55
4.5.1.2. 100 punktowa skala oceny stawu kolanowego wg Lysholma (załącznik nr 2)... 56
4.5.1.3. Test Lachmana i test „szuflady przedniej”... 56
4.5.2. Metodyka oceny badania sposobu kontroli wzrokowo proprioceptywnej... 56
4.5.3. Metodyka oceny badania izokinetycznego...57
4.5.4. Analiza statystyczna wyników... 58
5.
WYNIKI
... 61
5.1. Wyniki badania klinicznego... 61
5.1.1 Wyniki subiektywnej oceny kolana IKDC 2000 [tabele 8-13]... 61
5.1.1.1. Wyniki subiektywnej oceny kolana IKDC 2000 dla wszystkich chorych... 62
5.1.1.2. Wyniki subiektywnej oceny kolana IKDC 2000 dla chorych z grupy A... 62
5.1.1.3. Wyniki subiektywnej oceny kolana IKDC 2000 dla chorych z grupy B... 62
5.1.2. Wyniki oceny stawu kolanowego wg Lysholm’a... 62
5.1.2.1. Wyniki oceny stawu kolanowego wg Lysholm’a dla wszystkich chorych... 63
5.1.2.2. Wyniki oceny stawu kolanowego wg Lysholm’a dla chorych z grupy A... 63
5.1.2.3. Wyniki oceny stawu kolanowego wg Lysholm’a dla chorych z grupy B... 63
5.1.3. Wyniki testu Lachmana [tabele 14-22]... 64
5.1.3.1. Wyniki testu Lachmana dla wszystkich chorych... 64
5.1.3.1.1. Wyniki testu Lachmana dla wszystkich chorych dla kończyny zdrowej... 64
5.1.3.1.2. Wyniki testu Lachmana dla wszystkich chorych dla kończyny chorej... 64
5.1.3.1.3. Wyniki róŜnicy wartości testu Lachmana dla kończyny zdrowej i dla kończyny chorej dla wszystkich chorych... 64
5.1.3.2. Wyniki testu Lachmana dla chorych z grupy A... 65
5.1.3.2.1. Wyniki testu Lachmana dla chorych z grupy A dla kończyny zdrowej... 65
5.1.3.2.2. Wyniki testu Lachmana dla chorych z grupy A dla kończyny chorej... 65
5.1.3.2.3. Wyniki róŜnicy wartości testu Lachmana dla kończyny zdrowej i dla kończyny chorej dla chorych z grupy A... 65
5.1.3.3. Wyniki testu Lachmana dla chorych z grupy B... 65
5.1.3.3.1. Wyniki testu Lachmana dla chorych z grupy B dla kończyny zdrowej... 65
5.1.3.3.2. Wyniki testu Lachmana dla chorych z grupy B dla kończyny chorej... 66
5.1.3.3.3. Wyniki róŜnicy wartości dla testu Lachmana kończyna zdrowa – kończyna chora dla chorych z grupy B... 66
5.1.4. Wyniki testu „szuflady przedniej” [tabele 23-31]... 66
5.1.4.1. Wyniki testu „szuflady przedniej” dla obu grup... 66
5.1.4.1.1. Wyniki testu „szuflady przedniej” dla obu grup dla kończyny zdrowej... 66 5.1.4.1.2. Wyniki testu „szuflady przedniej” dla wszystkich chorych dla kończyny chorej
5
... 66
5.1.4.1.3. Wyniki róŜnicy wartości dla testu „szuflady przedniej” kończyna zdrowa – kończyna chora dla wszystkich chorych... 67
5.1.4.2. Wyniki testu „szuflady przedniej” dla chorych z grupy A... 67
5.1.4.2.1. Wyniki testu „szuflady przedniej” dla chorych z grupy A dla kończyny zdrowej ... 67
5.1.4.2.2. Wyniki testu „szuflady przedniej” dla chorych z grupy A dla kończyny chorej67 5.1.4.2.3. Wyniki róŜnicy wartości testu „szuflady przedniej” dla kończyny zdrowej i dla kończyny chorej dla chorych z grupy A... 67
5.1.4.3. Wyniki testu „szuflady przedniej” dla chorych z grupy B... 67
5.1.4.3.1. Wyniki testu „szuflady przedniej” dla chorych z grupy B dla kończyny zdrowej ... 67
5.1.4.3.2. Wyniki testu „szuflady przedniej” dla chorych z grupy B dla kończyny chorej ... 68
5.1.4.3.3. Wyniki róŜnicy wartości dla testu „szuflady przedniej” kończyna zdrowa dla kończyny... 68
chorej dla chorych z grupy B... 68
5.2. Wyniki badania sposobu kontroli – wzrokowo – proprioceptywnej [tabele 32-37]... 68
5.2.1. Wyniki badania sposobu kontroli – wzrokowo – proprioceptywnej dla wszystkich chorych.... 68
5.2.1.1. Wyniki badania sposobu kontroli – wzrokowo – proprioceptywnej dla wszystkich chorych dla kończyny zdrowej... 69
5.2.1.2. Wyniki badania sposobu kontroli – wzrokowo – proprioceptywnej dla wszystkich chorych dla kończyny chorej... 69
5.2.2. Wyniki badania sposobu kontroli – wzrokowo – proprioceptywnej dla chorych z grupy A... 69
5.2.2.1. Wyniki badania sposobu kontroli – wzrokowo – proprioceptywnej dla chorych z grupy A dla kończyny zdrowej... 69
5.2.2.2. Wyniki badania sposobu kontroli – wzrokowo – proprioceptywnej dla chorych z grupy A dla kończyny chorej... 70
5.2.3. Wyniki badania sposobu kontroli – wzrokowo – proprioceptywnej dla chorych z grupy B... 70
5.2.3.1. Wyniki badania sposobu kontroli – wzrokowo – proprioceptywnej dla chorych z grupy B dla kończyny zdrowej... 70
5.2.3.2. Wyniki badania sposobu kontroli – wzrokowo – proprioceptywnej dla chorych z grupy B dla kończyny chorej... 70
5.3. Wyniki badania izokinetycznego [tabele 38-45]... 71
5.3.1. Wyniki badania izokinetycznego dla wszystkich chorych... 71
5.3.1.1. Wyniki badania izokinetycznego dla wszystkich chorych dla kończyny zdrowej... 71
5.3.1.2. Wyniki badania izokinetycznego dla wszystkich chorych dla kończyny chorej... 72
5.3.1.3. Wyniki badania izokinetycznego, porównanie kończyna zdrowa dla kończyny chorej dla wszystkich chorych... 72
5.3.2. Wyniki badania izokinetycznego dla chorych z grupy A... 72
5.3.2.1. Wyniki badania izokinetycznego dla chorych z grupy A dla kończyny zdrowej... 72
5.3.2.2. Wyniki badania izokinetycznego dla chorych z grupy A dla kończyny chorej... 73
5.3.2.3. Wyniki badania izokinetycznego, porównanie kończyna zdrowa dla kończyny chorej dla chorych z grupy A... 73
5.3.3. Wyniki badania izokinetycznego dla chorych z grupy B... 73
5.3.3.1. Wyniki badania izokinetycznego dla chorych z grupy B dla kończyny zdrowej... 73
5.3.3.2. Wyniki badania izokinetycznego dla chorych z grupy B dla kończyny chorej...74
5.3.3.3. Wyniki badania izokinetycznego, porównanie kończyna zdrowa dla kończyny chorej dla chorych z grupy B...74
5.4. Analiza porównawcza uzyskanych wyników... 75
5.4.1. Analiza porównawcza wyników badania klinicznego... 75
5.4.1.1. Analiza porównawcza wyników subiektywnej oceny kolana IKDC 2000... 75
5.4.1.2. Analiza porównawcza wyników skali oceny stawu kolanowego wg Lysholma... 75 5.4.1.2.1. Korelacja wyników skali oceny stawu kolanowego wg Lysholma i
6
...76 5.4.1.2.2.. Korelacja wyników skali oceny stawu kolanowego wg Lysholma isubiektywnej oceny kolana IKDC 2000 – kontrola wewnętrzna dla badanych grupy A...76 5.4.1.2.3. Korelacja wyników skali oceny stawu kolanowego wg Lysholma i
subiektywnej oceny kolana IKDC 2000 – kontrola wewnętrzna dla badanych grupy B...76
5.4.1.3. Analiza porównawcza wyników testu Lachmana...76 5.4.1.3.1. Analiza porównawcza wyników testu Lachmana między grupami...76 5.4.1.3.2. Analiza porównawcza wyników testu Lachmana między kończyną zdrową a chorą ...76 5.4.1.4. Analiza porównawcza wyników testu „szuflady przedniej”...76
5.4.1.4.1. Analiza porównawcza wyników testu „szuflady przedniej” między grupami....76 5.4.1.4.2. Analiza porównawcza wyników testu „szuflady przedniej” między kończyną
zdrową a chorą ... 77 5.4.2. Analiza porównawcza wyników badania kontroli wzrokowo-proprioceptywnej [tabele: 56 – 65]
... 77
5.4.2.1. Analiza porównawcza wyników badania kontroli wrokowo-proprioceptywnej między grupami... 77
5.4.3. Analiza porównawcza wyników badania izokinetycznego [tabele 66-76]... 80
5.4.3.1. Analiza porównawcza wyników badania izokinetycznego między grupami... 80
5.4.3.2. Analiza porównawcza wyników badania izokinetycznego między kończyną zdrową a chorą ... 82 5.5. Podsumowanie wyników... 82
5.6. Określenie zaleŜności między wybranymi parametrami oceny izokinetycznej a wynikami oceny klinicznej... 83
5.6.1. ZaleŜności między wybranymi parametrami oceny izokinetycznej a wynikami oceny klinicznej dla ogółu badanych... 84
5.6.1.1. Korelacje między wynikami oceny izokinetycznej a subiektywnymi skalami oceny funkcji stawu kolanowego... 84
5.6.1.2. Korelacje skal między wynikami oceny izokinetycznej a subiektywnymi skalami oceny funkcji stawu kolanowego... 84
5.6.1.3. Korelacje między wynikami oceny izokinetycznej a wynikami oceny stabilności
mechanicznej stawu kolanowego... 85
5.6.1.4. Korelacje skal między wynikami oceny izokinetycznej a wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego... 85
5.6.2. ZaleŜności między wybranymi parametrami oceny izokinetycznej a wynikami oceny klinicznej dla badanych z grupy A... 85
5.6.2.1. Korelacje między wynikami oceny izokinetycznej a subiektywnymi skalami oceny funkcji stawu kolanowego... 85
5.6.2.2. Korelacje skal między wynikami oceny izokinetycznej a subiektywnymi skalami oceny funkcji stawu kolanowego... 86
5.6.2.3. Korelacje między wynikami oceny izokinetycznej a wynikami oceny stabilności
mechanicznej stawu kolanowego... 86
5.6.2.4. Korelacje skal między wynikami oceny izokinetycznej a wynikami skal oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego... 86
5.6.3. ZaleŜności między wybranymi parametrami oceny izokinetycznej a wynikami oceny klinicznej dla badanych z grupy B... 87
5.6.3.1. Korelacje między wynikami oceny izokinetycznej a subiektywnymi skalami oceny funkcji stawu kolanowego... 87
5.6.3.2. Korelacje skal między wynikami oceny izokinetycznej a subiektywnymi skalami oceny funkcji stawu kolanowego... 87
5.6.3.3. Korelacje między wynikami oceny izokinetycznej a wynikami oceny stabilności
mechanicznej stawu kolanowego... 87
5.6.3.4. Korelacje skal między wynikami oceny izokinetycznej a wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego... 87 5.7. Określenie zaleŜności między wynikami wybranych parametrów oceny izokinetycznej a
7
wybranymi parametrami oceny sposobu kontroli wzrokowo - proprioceptywnej... 875.7.1. ZaleŜności między wybranymi parametrami oceny izokinetycznej a wybranymi parametrami oceny sposobu kontroli wzrokowo - proprioceptywnej dla ogółu badanych... 88
5.7.2. ZaleŜności między wynikami skal wybranych parametrów oceny izokinetycznej a wybranymi parametrami oceny sposobu kontroli wzrokowo - proprioceptywnej dla ogółu badanych... 88
5.7.3. ZaleŜności między wybranymi parametrami oceny izokinetycznej a wybranymi parametrami oceny sposobu kontroli wzrokowo - proprioceptywnej dla badanych z grupy A... 89
5.7.4. ZaleŜności między wynikami skal wybranych parametrów oceny izokinetycznej a wybranymi parametrami oceny sposobu kontroli wzrokowo - proprioceptywnej dla badanych z grupy A... 89
5.7.5. ZaleŜności między wybranymi parametrami oceny izokinetycznej a wybranymi parametrami oceny sposobu kontroli wzrokowo - proprioceptywnej dla badanych z grupy B... 90
5.7.6. ZaleŜności między wynikami skal wybranych parametrów oceny izokinetycznej a wybranych parametrów oceny sposobu kontroli wzrokowo - proprioceptywnej dla badanych z grupy B... 90 5.8. Określenie zaleŜności między wynikami oceny klinicznej od wybranych parametrów oceny sposobu kontroli wzrokowo - proprioceptywnej... 91
5.8.1. ZaleŜności między wybranymi parametrami oceny klinicznej a wybranymi parametrami oceny sposobu kontroli wzrokowo - proprioceptywnej dla ogółu badanych... 91
5.8.1.1. Korelacja między oceną sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej a wynikami oceny subiektywnej funkcji kolana... 91
5.8.1.2. Korelacja skal między oceną sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej a wynikami oceny subiektywnej funkcji kolana... 91
5.8.1.3. Korelacja między oceną sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej a wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego... 92
5.8.1.4. Korelacja skal między oceną sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej a wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego... 92
5.8.2. ZaleŜności między wybranymi parametrami oceny klinicznej a wybranymi parametrami oceny sposobu kontroli wzrokowo - proprioceptywnej dla badanych z grupy A... 92
5.8.2.1. Korelacja między oceną sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej a wynikami oceny subiektywnej funkcji kolana... 92
5.8.2.2. Korelacja skal między oceną sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej a wynikami oceny subiektywnej funkcji kolana... 93
5.8.2.3. Korelacja między wynikami oceny sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej a wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego... 93
5.8.2.4. Korelacja skal między oceną sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej a wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego... 93
5.8.3. ZaleŜności między wybranymi parametrami oceny klinicznej a wybranymi parametrami oceny sposobu kontroli wzrokowo - proprioceptywnej dla badanych z grupy B... 93
5.8.3.1. Korelacja między wynikami oceny sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej a wynikami oceny subiektywnej funkcji kolana... 93
5.8.3.2. Korelacja skal między oceną sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej a wynikami oceny subiektywnej funkcji kolana... 94
5.8.3.3. Korelacja między wynikami oceny sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej a wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego... 94
5.8.3.4. Korelacja skal między oceną sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej a wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego... 94
5.8.4. ZaleŜności między wybranymi parametrami oceny klinicznej... 94
5.8.4.1. Korelacja między wynikami oceny subiektywnej funkcji stawu kolanowego a wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego dla ogółu badanych... 94
5.8.4.2. Korelacja skal między wynikami oceny subiektywnej funkcji stawu kolanowego a
wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego dla ogółu badanych... 95
5.8.4.3. Korelacja między wynikami oceny subiektywnej funkcji stawu kolanowego a wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego dla badanych z grupy A... 95
5.8.4.4. Korelacja skal między wynikami oceny subiektywnej funkcji stawu kolanowego a
wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego dla badanych z grupy A... 95
5.8.4.5. Korelacja między wynikami oceny subiektywnej funkcji stawu kolanowego a wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego dla badanych z grupy B... 95
8
wynikami oceny stabilności mechanicznej stawu kolanowego dla badanych z grupy B... 95
5.8.4.7. Korelacja między wynikami pozostałych parametrów oceny klinicznej dla ogółu badanych ... 96
5.8.4.8. Korelacja między wynikami pozostałych parametrów oceny klinicznej dla badanych z grupy A... 96
5.8.4.9. Korelacja między wynikami pozostałych parametrów oceny klinicznej dla badanych z grupy B... 96
6. DYSKUSJA ... 97
6.1. Omówienie materiału badań ... 97
6.2. Omówienie metodyki badań ... 97
6.2.1. Kliniczna przydatność subiektywnych skal oceny funkcji kolana...97
6.2.2. Kliniczna wartość oceny stabilności mechanicznej kolana za pomocą urządzenia „Rolimeter” ... 98
6.2.3. Przydatność oceny sposobu kontroli wzrokowo-proprioceptywnej w badaniach klinicznych. 99 6.2.4. UŜyteczność oceny izokinetycznej siły mięśni prostowników i zginaczy stawu kolanowego w badaniach klinicznych... 100
6.3. Omówienie uzyskanych wyników w świetle piśmiennictwa... 100
6.3.1. Odtworzenie stabilności mechanicznej a ocena subiektywna funkcji kolana... 100
6.3.2. Omówienie wyników oceny izokinetycznej mięśni prostowników i zginaczy stawu kolanowego u pacjentów po rekonstrukcji więzadła krzyŜowego przedniego... 102
6.3.3. Omówienie oceny sposobu kontroli wzrokowo – proprioceptywnej u chorych po rekonstrukcji więzadła krzyŜowego przedniego w statycznym i dynamicznym teście Rivy... 103
6.3.4. Omówienie zaleŜności między wynikami oceny klinicznej i oceny izokinetycznej mięśni prostowników i zginaczy stawu kolanowego u pacjentów po rekonstrukcji więzadła krzyŜowego przedniego... 103
6.3.5. Omówienie zaleŜności między wynikami oceny klinicznej i oceny sposobu kontroli wzrokowo – proprioceptywnej u chorych po rekonstrukcji więzadła krzyŜowego przedniego... 106
6.3.6. Omówienie zaleŜności między wynikami oceny izokinetycznej mięśni prostowników i zginaczy stawu kolanowego i oceny sposobu kontroli wzrokowo – proprioceptywnej u chorych po rekonstrukcji więzadła krzyŜowego przedniego... 107
6.4. Podsumowanie... 107
7.
WNIOSKI
...109
8. STRESZCZENIE
...110
9
1. WST
Ę
P
1.1 Wprowadzenie 1.2. Uwagi anatomiczne
1.3. Biomechanika stawu kolanowego 1.3.1.Osie stawu kolanowego
1.3.2. Ruch rotacji w stawie kolanowym w płaszczyźnie strzałkowej
1.3.3. Ruch rotacji w stawie kolanowym w osi goleni 1.3.4. Stabilizacja przednio-tylna stawu kolanowego 1.3.5. Rola więzadeł krzyŜowych w mechanicznej stabilizacji stawu kolanowego
1.3.6. Mięśnie zginacze i prostowników stawu kolanowego i ich rola w stabilizacji przednio-tylnej stawu kolanowego w czasie róŜnych aktywności człowieka 1.3.7. Więzadło krzyŜowe przednie, jako „narząd zmysłu” 1.4. Funkcja stawu kolanowego
1.4.1. Ocena funkcji stawu kolanowego
1.4.2. Kompleks kinematyczny stawu kolanowego 1.4.3. Propriocepcja a funkcja stawu kolanowego
1.4.3.1. Koncepcja Rivy
1.4.4. Siła mięśniowa a funkcja stawu kolanowego 1.4.4.1. Sposoby pomiaru siły mięśniowej 1.4.5. Subiektywne skale oceny dolegliwości stawu kolanowego
1.4.6. Testy funkcjonalnej oceny
1.5. Mechaniczna niestabilność przednio-tylna stawu kolanowego i sposoby jej pomiaru
1.5.2. Kryteria pomiaru niestabilności mechanicznej 1.6. Rekonstrukcja więzadła krzyŜowego przedniego
1.1. Wprowadzenie
Uszkodzenie więzadła krzyŜowego przedniego stanowi około 50% wszystkich obraŜeń
wewnętrznych stawu kolanowego po jego urazie [68]. Sytuacja ta prowadzi do niestabilności stawu kolanowego a w konsekwencji do rozwoju wczesnych zmian zwyrodnieniowych stawu [25,57,61,73,74,87]. W celu zapobieŜenia powstawaniu tych zmian wykonuje się rekonstrukcje więzadła krzyŜowego przedniego. Rozwinięcie się technik operacji artroskopowych stawu kolanowego spowodowało, Ŝe rekonstrukcja więzadła krzyŜowego przedniego stała się operacją, która w stosunkowo niewielkim stopniu uszkadza inne struktury stawu. Do rekonstrukcji więzadła krzyŜowego przedniego wykorzystuje się najczęściej 1/3 środkową więzadła rzepki (przeszczep kość-więzadło-kość -PBTB) [25,91], ścięgna mięśni półścięgnistego i smukłego [71] oraz allografty, trwają teŜ prace nad biomateriałami i materiałami syntetycznym. Istnieją teŜ dwa główne modele stabilizacji przeszczepu. „Rigid-fix” [21,90], stabilizacja przeszczepów w kości gąbczastej za pomocąśrub (kiedyś tytanowych lub stalowych obecnie równieŜ z materiałów biowchłanialnych) lub pinów [21,90] oraz systemy typu „Endo-baton” [21,90] „zawieszające” przeszczep ścięgnisty na korówce zewnętrznej kości udowej za pomocą taśm i nici niewchłanialnych oraz specjalnych małych płytek tytanowych [21,90]. Systemy typu „Endo-baton” przez moŜliwość wykorzystania tylko
ścięgna mięśnia półścięgnistego pozwalają zminimalizować traumatyzacje okolicznych tkanek [21,90]. DuŜa skuteczność rekonstrukcji więzadła krzyŜowego przedniego w stabilizacji
10
mechanicznej stawu kolanowego zachęciła wielu ortopedów do poszukiwania coraz to lepszych technik operacyjnych w celu zwiększenia mechanicznej wytrzymałości przeszczepu i miejsca jego fiksacji oraz skrócenia czasu operacji jak i późniejszej rehabilitacji. Okazuje się jednak, Ŝe dobra stabilizacja mechaniczna stawu kolanowego to tylko jeden z elementów, który daje szansęodzyskania jego prawidłowej funkcji. Badania wielu autorów [1,6,12,13,20,50,57,61,79,84,86,99] wskazują, Ŝe istnieją przynajmniej trzy mechanizmy prowadzące do rozwoju niestabilności stawu kolanowego (określanej dalej przeze mnie „utratą funkcji stawu kolanowego”) po uszkodzeniu więzadła krzyŜowego przedniego. Po pierwsze, uszkodzenie więzadła krzyŜowego przedniego jako biernego stabilizatora stawu kolanowego prowadzi do mechanicznej niestabilności stawu. Po drugie, zniszczeniu ulegają mechanoreceptory i wolne zakończenia nerwowe znajdujące się w więzadle (głównie w okolicy jego przyczepów), co prowadzi do przerwania dróg czucia głębokiego prowadzących informacje z receptorów więzadłowych, z następowym zaburzeniem koordynacji mięśni kontrolujących staw kolanowy. Po trzecie, zwiększona, nieprawidłowa ruchomość
niestabilnego stawu kolanowego wywołuje zmienione reakcje mechanoreceptorów innych struktur stawowych, co prawdopodobnie powoduje w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) powstawanie zaburzonych informacji będących źródłem błędnych wraŜeń pozycji i ruchu uszkodzonego stawu. Taka sytuacja moŜe prowadzić do zaburzenia koordynacji nerwowo – mięśniowej mięśni kontrolujących staw kolanowy [1,6,12,13,57,86,99]. Dane powyŜsze wskazują na konieczność
analizowania problemu uszkodzenia więzadła krzyŜowego przedniego i spowodowanej tym niestabilności stawu kolanowego w kontekście tzw. „kompleksu kinematycznego stawu kolanowego”. Przywrócenie dobrej stabilizacji mechanicznej oraz właściwych dynamicznych interakcji między OUN a receptorami i efektorami „kompleksu kinematycznego stawu kolanowego” pozwala na odzyskanie prawidłowej funkcji stawu. Podkreślony wyŜej dynamiczny charakter interakcji układ nerwowy – układ mięśniowo-szkieletowy wymaga równieŜ dynamicznych testów dla jego oceny.
1.2. Uwagi anatomiczne
Staw kolanowy jest anatomicznie złoŜonym stawem łączącym kość udową z kością
piszczelową. Jego szkielet kostny stanowią: nasada dalsza kości udowej i nasada bliŜsza kości piszczelowej, które tworzą staw udowo- piszczelowy oraz rzepka formująca wraz z powierzchnią
rzepkową kości udowej staw rzepkowo-udowy. Stawy te obejmuje wspólna torebka stawowa tak,
Ŝe przestrzenie międzystawowe obydwu stawów komunikują się bezpośrednio ze sobą. Nasada dalsza kości udowej ma kształt podobny do dwóch połączonych płóz (kłykieć boczny i przyśrodkowy kości udowej). Przestrzeń między kłykciami kości udowej nazywa się wcięciem międzykłykciowym. Dwie dość płaskie powierzchnie stawowe kłykci kości piszczelowej przedziela w linii środkowej wyniosłość międzykłykciowa [29].
Powierzchnie stawowe kości udowej i piszczelowej oddzielają dwie łąkotki: przyśrodkowa i boczna. Łąkotki mają kształt półksięŜyców, które bardzo dobrze dopasowują obie powierzchnie
11
stawu udowo-piszczelowego. Łąkotki przyczepiają się do kości piszczelowej za pomocą miękkich pasm łącznotkankowych. Przyczepy rogów łąkotki bocznej połoŜone są blisko siebie a jej „ więzadło wieńcowe” luźne dzięki temu łąkotka boczna ma stosunkowo duŜą ruchomość. Przyczepy rogów łąkotki przyśrodkowej połoŜone są daleko od siebie. Takie połoŜenie ogranicza ruchy w obrębie wklęsłego kłykcia przyśrodkowego kości piszczelowej [29].Torebka stawowa od góry przyczepia się ok. 3 cm powyŜej rzepki i tworzy kaletkę
nadrzepkową; od tyłu sięga przyczepu mięśnia brzuchatego łydki; na stronie bocznej zakręca ku dołowi do nadkłykcia bocznego kości udowej, gdzie przyczepia się ścięgno mięśnia podkolanowego i więzadło poboczne strzałkowe; od dołu uwypukla się powyŜej łąkotki bocznej, zachodząc na kość piszczelową. Więzadła krzyŜowe stawu kolanowego zlokalizowane są
pozastawowo (na zewnątrz torebki stawowej) [29]. Więzadła stawu kolanowego
• Więzadło poboczne piszczelowe (MCL) przebiega od nadkłykcia kości udowej do kłykcia kości piszczelowej (przyczepy zaznaczono na rysunku (ryc.1). Od więzadła pobocznego piszczelowego odchodzą włókna stabilizujące do łąkotki przyśrodkowej [10,21,26,29,60].
• Więzadło poboczne strzałkowe (LCL) przebiega od nadkłykcia bocznego kości udowej do głowy strzałki oraz część jego pasma tzw. więzadło podkolanowe skośne przyczepia się do powierzchni tylnej kłykcia bocznego kości piszczelowej (przyczepy zaznaczono na (ryc.1). Więzadło poboczne strzałkowe nie ma połączenia z łąkotką boczną [10,21,26,29,60].
• Więzadło krzyŜowe przednie (ACL): jego przyczep piszczelowy znajduje się w tzw. dołku międzykłykciowym przednim kości piszczelowej miedzy rogiem przednim łąkotki przyśrodkowej i rogiem tylnym łąkotki bocznej. Biegnie skośnie do góry i do boku do tylnej części powierzchni przyśrodkowej kłykcie bocznego kości udowej (ryc.1). Niektórzy autorzy wyróŜniają dwa lub trzy pęczki więzadła, inni zwracają uwagę, Ŝe więzadło stanowi w rzeczywistości jedną całość mającą kształt taśmy, a napinanie się poszczególnych jego części w czasie ruchu jest charakterystyczne dla napięć obserwowanych dla tego typu cięgna [10,21,26,29,60].
• Więzadło krzyŜowe tylne (PCL): jego przyczep piszczelowy znajduje się na powierzchni tylnej nasady kości piszczelowej. Biegnie skośnie do góry i do przyśrodka do przedniej części powierzchni bocznej kłykcie przyśrodkowego kości udowej (ryc.1.). Podobnie jak w przypadku więzadła krzyŜowego przedniego, niektórzy autorzy wyróŜniają dwa pęczki więzadła, inni zwracają uwagę, Ŝe więzadło stanowi w rzeczywistości jedną całość mającą
12
Ryc.1. Schemat więzadeł stabilizujących staw kolanowy: 1 – PCL, 2 – LCL, 3 – ACL, 4 - MCL
Unaczynienie
Unaczynienie tętnicze kolana pochodzi głównie od tętnicy podkolanowej. Odchodzące od niej gałęzie tętnicze: tętnica górna przyśrodkowa kolana, tętnica górna boczna kolana, tętnica dolna przyśrodkowa kolana, tętnica dolna boczna kolana tworzą sieć stawową kolana. Jedynie tętnica środkowa kolana nie bierze udziału w tworzeniu sieci stawowej kolana. Dodatkowo od góry i od strony przyśrodkowej uda biegnie tętnica zstępująca kolana od tętnicy udowej. Od dołu i od strony bocznej biegnie tętnica wsteczna piszczelowa przednia, odchodząca od tętnicy piszczelowej przedniej [29].
Krew Ŝylna spływa przez siatkę naczyń Ŝylnych głębokich towarzyszących naczyniom tętniczym oraz przez dopływy naczyńŜylnych do Ŝył: odpiszczelowej i odstrzałkowej [29].
Unerwienie
Unerwienie okolicy stawu kolanowego i samego stawu pochodzi od nerwów: strzałkowego wspólnego i piszczelowego. Unerwienie skóry okolicy kolana pochodzi od gałęzi skórnych nerwu udowego od przodu oraz od gałęzi nerwu skórnego uda tylnego i gałęzi skórny nerwu strzałkowego od tyłu [29].
Kaletki okolicy stawu kolanowego
W okolicy stawu kolanowego wyróŜnić moŜna 8 kaletek: kaletka nadrzepkowa znajdująca się między powierzchnią przednią kości udowej a ścięgnem mięśnia czworogłowego uda; zachyłek podkolanowy- między ścięgnem mięśnia podkolanowego a kłykciem bocznym kości piszczelowej; kaletka gęsia – oddziela ścięgna mięśnia krawieckiego, smukłego i półścięgnistego; kaletka przyśrodkowa mięśnia brzuchatego łydki – leŜy pod przyczepem bliŜszym ścięgna głowy przyśrodkowej mięśnia brzuchatego łydki; kaletka mięśnia półbłoniastego – między głową
3. 4. 2. 1.
13
przyśrodkową mięśnia brzuchatego łydki a ścięgnem mięśnia półbłoniastego; kaletka podskórna przedrzepkowa – leŜy między skórą a przednią powierzchnią rzepki, kaletka podskórna podrzepkowa – leŜy między skórą a guzowatością piszczeli; kaletka podrzepkowa głęboka – leŜy między więzadłem rzepki a przednią powierzchnią kości piszczelowej [29].Mięśnie działające na staw kolanowy
• Miesień napinacz powięzi szerokiej i pośladkowy wielki - przyczepia się od kolca biodrowego przedniego górnego i przedniej części grzebienia biodrowego przez pasmo biodrowo-piszczelowe do kłykcia bocznego kości piszczelowej.
• Mięsień krawiecki – od kolca biodrowego przedniego górnego i górnej części wcięcia poniŜej kolca do górnej części przyśrodkowej powierzchni kości piszczelowej.
• Mięsień czworogłowy uda:
o M. prosty uda – od kolca biodrowego przedniego dolnego i powierzchni kości biodrowej nad panewką do podstawy rzepki oraz za pomocą więzadła rzepki do guzowatości piszczeli,
o M. obszerny boczny – od krętarza większego i wargi bocznej kresy chropawej do podstawy rzepki oraz za pomocą więzadła rzepki do guzowatości piszczeli,
o M. obszerny przyśrodkowy – od kresy międzykrętarzowej i wargi przyśrodkowej kresy chropawej kości udowej do podstawy rzepki oraz za pomocą więzadła rzepki do guzowatości piszczeli,
o M. obszerny pośredni – od przedniej i bocznej powierzchni trzonu kości udowej do podstawy rzepki oraz za pomocą więzadła rzepki do guzowatości piszczeli.
• Mięsień smukły – od trzonu i gałęzi dolnej kości łonowej do górnej części przyśrodkowej powierzchni kości piszczelowej.
• Mięsień półbłoniasty – od guza kulszowego do powierzchni przyśrodkowej części górnej kości piszczelowej.
• Miesień półścięgnisty – od guza kulszowego do górnej części przyśrodkowej powierzchni kości piszczelowej.
• Mięsień dwugłowy uda
o Głowa długa od guza kulszowego
o Głowa krótka od kresy chropawej i kresy nadkłykciowej bocznej kości udowej, obie głowy kończą się wspólnym ścięgnem przyczepiającym się do powierzchni bocznej głowy strzałki (ścięgno rozdzielone przez więzadło poboczne strzałkowe kolana).
• Mięsień brzuchaty łydki:
o Głowa boczna- od części bocznej kłykcia bocznego kości udowej,
o Głowa przyśrodkowa – od powierzchni podkolanowej kości udowej i powyŜej kłykcia przyśrodkowego kości udowej, obie głowy kończą się ścięgnem Achillesa, które przyczepia się do powierzchni tylnej kości piętowej.
14
• Mięsień podeszwowy – od końca dolnego kresy nadkłykciowej bocznej kości udowej i więzadła podkolanowego skośnego wąskim pasmem ścięgnistym biegnie do przyśrodkowej części powierzchni tylnej kości piętowej.
• Mięsień podkolanowy – od powierzchni tylnej kłykcia bocznego kości udowej i łąkotki bocznej do powierzchni tylnej kości piszczelowej powyŜej kresy mięśnia płaszczkowatego.
• Mięsień stawowy kolana (m. articularis genus) opisywany przez niektórych autorów (Grant 1999r) leŜy głęboko pod mięśniem obszernym pośrednim. Zbudowany jest z włókien odchodzących z powierzchni przedniej kości udowej i przyczepiających się do torebki stawowej stawu kolanowego. Mięsień ten napina torebkę stawową podczas prostowania stawu kolanowego [29].
1.3. Biomechanika stawu kolanowego
1.3.1.Osie stawu kolanowego
Staw kolanowy określany jest najczęściej jako staw jednoosiowy (mający jeden stopień
swobody – co umoŜliwia ruch w stawie w jednej płaszczyźnie). Dokładniejsze opracowania wskazują na istnienie jeszcze jednego lub dwóch stopni swobody dla stawu kolanowego umoŜliwiających niewielkie ruchy w innych płaszczyznach mające jednak mniej istotne znaczenie dla funkcji kolana.
1. Pierwszy i zarazem podstawowy dla stawu kolanowego stopień swobody jest związany z poprzeczną osią stawu kolanowego XX’. Oś poprzeczna leŜy w płaszczyźnie czołowej i biegnie horyzontalnie przez obydwa kłykcie kości udowych. (ryc.2.) Jest to oś obrotu dla ruchów zgięcia i prostowania stawu kolanowego. Jej lokalizacja zmienia się w zaleŜności od pozycji w stawie.
2. Drugi stopień swobody umoŜliwia ruch rotacji kolana wzdłuŜ długiej osi goleni przy zgiętym stawie kolanowym. Budowa kolana uniemoŜliwia ruch tego typu w stawie przy wyprostowanej w kolanie kończynie. Przebieg osi rotacji w „płaszczyźnie horyzontalnej” YY’ ilustruje rycina. (ryc.2.) Cudzysłów wskazuje, Ŝe uŜyte pojęcie płaszczyzny horyzontalnej w tym wypadku jest nieścisłe poniewaŜ w rzeczywistości połoŜenie płaszczyzny tego ruchu jest zmienne i zaleŜy od stopnia zgięcia w stawie kolanowym, natomiast ruch rotacji w rzeczywistej płaszczyźnie horyzontalnej (przy wyprostowanym kolanie) jest dla normalnego stawu kolanowego niemoŜliwy. W pracy tej jednak dla uproszczenia będę się dalej posługiwać pojęciem „płaszczyzny horyzontalnej” w cudzysłowu dla opisywania tego rodzaju ruchu.
3. Oś ZZ’ przedstawiona na rycinie 2 (ryc.2.) jest osią rotacji w płaszczyźnie czołowej. Nie jest to jednak ruch na tyle istotny, Ŝeby moŜna było opisywać tę oś jako trzeci stopień swobody stawu kolanowego. Wychylenia w płaszczyźnie czołowej rzędu kilku stopni są moŜliwe przy zgiętym stawie kolanowym natomiast są niemoŜliwe do wykonania w wyproście. Nadmierna ruchomość w tej płaszczyźnie wskazuje na uszkodzenie więzadeł stawu [60,93].
15
Ryc.2. Osie stawu kolanowegoOś mechaniczna kończyny dolnej określana w pozycji stojącej jest to linia łącząca środki stawu biodrowego, kolanowego i skokowego górnego. Dla prawidłowo zosiowanej kończyny
środek stawu kolanowego nie powinien odchylać się od linii łączącej środek biodra i stawu skokowego górnego więcej niŜ 3 mm (ryc.3.) [60,93].
16
1.3.2. Ruch rotacji w stawie kolanowym w płaszczy
ź
nie strzałkowej
Ruch rotacji w stawie kolanowym w płaszczyźnie strzałkowej jest to podstawowy ruch w stawie kolanowym. Jego zakres mierzony jest w odniesieniu do tzw. pozycji referencyjnej (pozycja referencyjna – ustawienie kończyny tak Ŝeby oś boczna piszczeli ustawiona była w osi bocznej kończyny dolnej).
Wyprost jest to pozycja w stawie kolanowym, która odpowiada pozycji referencyjnej. Często moŜna osiągnąć ruch bierny prostowania w stawie kolanowy przekraczający 5-10° odchylenia goleni ku górze od poziomu goleni w pozycji referencyjnej. Wychylenie to często zwane jest fizjologicznym przeprostem stawu kolanowego. U niektórych ludzi zakres tego ruchu przekracza 10° i wskazuje na nieprawidłowość określaną jako genu recurvatum.
Prostowanie w stawie kolanowym jest to ruch, podczas którego powierzchnie tylne uda i goleni oddalają się od siebie. Aktywny ruch prostowania kolana od pozycji referencyjnej (tzw. aktywne rzeczywiste prostowanie) jest niewielkiego stopnia i zaleŜy od pozycji kończyny w stawie biodrowym. Wynika to z róŜnego oddalenia od siebie przyczepów mięśnia prostego uda przy róŜnych ustawieniach kończyny w stawie biodrowym. Prostowanie relatywne to ruch oddalania się
powierzchni tylnej goleni od uda przy wyjściowej pozycji zgięcia w stawie kolanowym w kierunku pozycji referencyjnej.
Zginanie jest to ruch, podczas którego tylne powierzchnie uda i goleni zbliŜają się do siebie. Zakres zgięcia absolutnego mierzymy od pozycji referencyjnej natomiast tzw. zgięcie relatywne jest to zakres ruchu goleni od ustawienia kończyny w pozycji jakiejkolwiek wartości zgięcia w stawie kolanowym w kierunku uda. Zakres ruchu czynnego zgięcia absolutnego jest mniejszy niŜ biernego i wynosi około 140°, natomiast zakres zgięcia absolutnego biernego wynosi około 160° - kontak t pięty z udem [93].
1.3.3. Ruch rotacji w stawie kolanowym w osi goleni
Zakres czynnej rotacji wewnętrznej i zewnętrznej w stawie klanowym w osi goleni mierzymy w pozycji siedzącej z kończynami zgiętymi w stawach kolanowych 90° i swobodnie opuszczon ymi goleniami. Punktem odniesienia jest II promień stopy, który w tej pozycji powinien odchylać się
nieznacznie do boku od płaszczyzny strzałkowej. W czasie czynnej rotacji goleni do środka dochodzi jednocześnie do przywiedzenia przodostopia (pomiar zatem nie jest dokładny). Zakres tego ruchu w warunkach prawidłowych powinien wynosić około 30°. Ruchowi czynnej rotacji zewnętrznej goleni w stawie kolanowym towarzyszy natomiast ruch odwiedzenia przodostopia, zakres tego ruchu wynosi około 40°.
Ruch biernej rotacji w stawie kolanowym w osi goleni mierzony jest w pozycji leŜenia na brzuchu z kończynami zgiętymi w stawie kolanowym 90°, a punktem orientacyjny m jest równieŜ II promień stopy. W tej pozycji moŜna uzyskać ruch rotacji wewnętrznej około 30-35° i rotacji
17
zewnętrznej około 45-50° (pomiar z błędem wynikającym jak wyŜej z jednoczesnego odpowiednio przywiedzenia lub odwiedzenia przodostopia).Mówiąc o ruchu rotacji w stawie kolanowym w osi goleni naleŜy pamiętać o tak zwanym ruchu rotacji automatycznej. Ruch ten wynika z budowy stawu kolanowego i jest niezaleŜny od woli ani od sposobu badania. Ruch automatycznej rotacji zewnętrznej w stawie kolanowym towarzyszy ruchowi prostowania kończyny i jest największy w końcowym zakresie prostowania (ok. 5°), natomiast automatyczny ruch rotacji wewnętrznej pojawia się na początku zginania kończyny w stawie kolanowym [93].
1.3.4. Stabilizacja przednio-tylna stawu kolanowego
Mechanizm stabilizacji przednio-tylnej kolana jest inny dla ustawienia kolana w tyłozgięciu i inny dla zgięcia i wyprostu w stawie. W pozycji stojącej, kiedy kolano jest wyprostowane lub delikatnie zgięte siły cięŜkości przyłoŜone do środka cięŜkości ciała przesunięte są do tyłu od osi zginania i prostowania kolana, co powoduje, Ŝe dla utrzymania pionowej pozycji ciała konieczne jest aktywowanie mięśnia czworogłowego uda w celu zrównowaŜenia sił działających na staw kolanowy. Kiedy kolano jest ustawione w tyłozgięciu połoŜenie środka cięŜkości przesuwa się do przodu od tej osi tak, Ŝe siły grawitacji działają w kierunku pogłębienia tego ustawienia, dlatego napięcie mięśnia czworogłowego uda nie jest konieczne dla utrzymania wyprostowanej kończyny. Torebka stawowa i więzadła limitują tyłozgięcie stanowiąc bierną stabilizację stawu kolanowego. Mechanizm ten wyjaśnia dlaczego moŜliwe jest chodzenie na wyprostowanych kończynach przy poraŜeniu mięśnia czworogłowego uda. Dodatkowymi, dynamicznymi stabilizatorami kolana ograniczającymi tyłozgięcie kolana są mięśnie: podkolanowy, zginacze kolana i mięsień brzuchaty łydki [93].
1.3.5. Rola wi
ę
zadeł krzy
Ŝ
owych w mechanicznej stabilizacji stawu kolanowego
Więzadła krzyŜowe moŜna opisać, jako cięgna stabilizujące połączenie kość udowa- kość
piszczelowa. Ich wytrzymałość jest wprost, a elastyczność odwrotnie proporcjonalna do objętości więzadła. Z powodu kształtu przyczepów więzadeł do kości długość ich poszczególnych włókien jest róŜna w związku, z czym więzadło nie napina się na całym swym przebiegu w tym samym stopniu, co ma istotne znaczenie kliniczny. Rekrutacja poszczególnych włókien więzadeł jest zaleŜne od ustawienia w stawie kolanowym i zmienia się w czasie ruchu. Ponadto włókna więzadeł krzyŜowych nie są ustawione równolegle, lecz w zaleŜności od ustawienia w stawie w róŜnym stopniu skręcone, co równieŜ ma wpływ na ich wytrzymałość, a przede wszystkim na zwartość
stawu kolanowego w przestrzeni we wszystkich płaszczyznach [2,10,21,26,60,95].
Ustawienie kolana w wyproście powoduje napięcie większości włókien ACL i powierzchownej części tylnej włókien PCL. Przeprost w stawie dodatkowo zwiększa napięcie włókien ACL w mechanizmie ich przyparcia przez strop wcięcia międzykłykciowego. W zakresie
18
ruchu w stawie między 30° a 60° napi ęcie obu więzadeł krzyŜowych jest podobne. Zwiększenie zakresu zgięcia powoduje zwiększenie napięcia i rekrutację większej liczby włókien PCL a rozluźnienie ACL. Przy zgięciu w stawie kolanowym ponad 90° napiętych jest większość włókien PCL natomiast tylko nieliczne włókna ACL z jego powierzchownej części przedniej [2,10,21,26,60,95].Znamiennym faktem istotnym dla funkcji kolana i znaczenia więzadeł krzyŜowych jako swego rodzaju „receptorów stawowych” jest to, Ŝe w kaŜdym momencie zawsze jakaś część
włókien obu więzadeł jest napięta [2,10,21,26,60,95].
Ich rola mechaniczna dla stabilizacji kolana polega na utrzymaniu kontaktu między powierzchniami stawowymi w czasie ruchu w stawie w kaŜdej płaszczyźnie. Zaobserwowano, Ŝe więzadła krzyŜowe powodują poślizg kłykci kości udowych na kłykciach kości piszczelowych w kierunku odwrotnym do kierunku toczenia się kłykci, i tak ruchowi zginania w stawie towarzyszy ruch toczenia się kłykci kości udowej ku tyłowi; w tym momencie napięcie ACL wywołuje poślizg kłykci kości udowej do przodu, co zapobiega stoczeniu się kłykci kości udowych z plato piszczeli [10,21,26,60,95].
W czasie rotacji wewnętrznej w stawie kolanowym w płaszczyźnie czołowej dochodzi do skrzyŜowania więzadeł krzyŜowych natomiast w płaszczyźnie horyzontalnej zaznacza się ich równoległy przebieg. Kolano rotując się do wewnątrz napina włókna ACL przy jednoczesnym rozluźnieniu PCL. Skręcenie się obydwu więzadeł względem siebie powoduje przyparcie powierzchni stawowych kości udowej i piszczelowej i usztywnienie stawu. Jednocześnie włókna ACL odchodzące do rogu tylnego łąkotki przyśrodkowej napinają się pociągając do tyłu róg tylny łąkotki przyśrodkowej, co zabezpiecza ją przed uszkodzeniem [2,10,21,26,60,95].
Sytuacja jest odwrotna w czasie rotacji w stawie kolanowym na zewnątrz, wówczas w płaszczyźnie czołowej więzadła krzyŜowe układają się równolegle a w płaszczyźnie horyzontalnej wyraźnie się krzyŜują. W rezultacie tego powierzchnie stawowe kości udowej i piszczelowej oddalają się od siebie a staw kolanowy rozluźnia. Rotowanie kolana do boku powoduje rozluźnienie włókien ACL przy jednoczesnym napięciu PCL i jego włókien odchodzących do rogu tylnego łąkotki bocznej, co w mechanizmie podobnym do wyŜej opisanego dla łąkotki przyśrodkowej działa protekcyjnie dla rogu tylnego łąkotki bocznej [2,10,21,26,60,95].
Bardziej szczegółowo zagadnienie roli więzadła krzyŜowego przedniego w stabilizacji stawu kolanowego w trakcie biegu z gwałtowną zmianą kierunku opisali Butler i wsp. analizując napięcia poszczególnych części ACL w trakcie rotacji przy kolanie zgiętym i ustawionym w wyproście przy obciąŜonej kończynie. Zgodnie z ich badaniami szybka, gwałtowna rotacja zewnętrzna w stawie kolanowym przy zgiętym stawie ok. 90° wywołuje silne napięcie włókien części przedniej więzadła krzyŜowego przedniego i przy działających zbyt duŜych siłach uszkodzenie tej części włókien. Część tylna włókien więzadła krzyŜowego przedniego jest często uszkadzana w wyproście kolana lub jego przeprście, a część środkowa włókien ACL jest najczęściej uszkadzana przy kolanie zgiętym między 30° a 90°. Dodatkowo, je śli kolano jest zgięte ok. 90° to większość włókien ACL jest rozluźniona i dopiero przy rotacji zewnętrznej kolana ponad 20° jego napięcie staje się
19
1.3.6. Mi
ęś
nie zginacze i prostowników stawu kolanowego i ich rola w
stabilizacji przednio-tylnej stawu kolanowego w czasie ró
Ŝ
nych aktywno
ś
ci
człowieka
Kończyny dolne działają w dwóch typach tzw. łańcucha kinematycznego: w łańcuchu kinematycznym otwartym i zamkniętym. Rola analogicznych grup mięśniowych w stabilizacji kolana jest róŜna dla obydwu typów łańcucha kinematycznego [30,49,82,93].
Wyjaśniając sytuacji pracy mięśnia czworogłowego uda w łańcuchu otwartym powołam się
głównie na pracę Bodor’a [9]. W przedstawionych przez niego badaniach pacjent siedzi na fotelu dynamometru z ustabilizowanym udem i prostuje nogę w stawie kolanowym. Mięsień czworogłowy kurczy się powodując zbliŜanie się do siebie obydwu przyczepów. Ustabilizowane udo pozwala tylko na ruch piszczeli w stronę wyprostu. Wektor Q siły mięśnia czworogłowego zwrócony jest ku górze ze składową Qa zwróconą do przodu i Qb skierowaną ku górze. Komponent Qa powoduje przesunięcie piszczeli do przodu napinając więzadło krzyŜowe przednie. (ryc.4)
Ryc.4. Wektory sił działających na segment udowy w czasie prostowania kolana przy ustabilizowanym udzie (kinematyczny łańcuch otwarty); Q – wektor siły mięśnia czworogłowego, Qa – składowa Q zwrócona do przodu, Qb – składowa Q zwrócona ku górze
Praca w łańcuchu kinematycznym zamkniętym: kończyna dolna jest oparta o podłoŜe, ustabilizowana jest goleń a ruchomym segmentem kończyny dolnej jest udo. Wyprost kończyny w stawie kolanowym w łańcuchu kinematycznym zamkniętym moŜna opisać na przykładzie narciarza
20
na stoku, który z przysiadu podnosi się do wyprostu. W tej sytuacji skurcz mięśnia czworogłowego powoduje zbliŜanie się jego przyczepów, ustabilizowana goleń pozwala na ruch tylko segmentu udowego - wektor Q działania siły mięśnia czworogłowego uda przyłoŜony jest do segmentu udowego i zwrócony ku dołowi, a jej składowe to Qa skierowana do przodu i Qb skierowana ku dołowi. Składowa Qa powoduje przesunięcie do przodu uda w stosunku do piszczeli co działa w kierunku rozluźnienia więzadła krzyŜowego przedniego (ryc.5) [9].Ryc.5. Wektory sił działających na segment udowy w czasie prostowania kolana przy ustabilizowanej goleni (kinematyczny łańcuch zamknięty); Q – wektor siły mięśnia czworogłowego, Qa – składowa Q zwrócona do przodu, Qb – składowa Q zwrócona ku dołowi
Rola mięśni kulszowo-goleniowych dla osłony więzadła krzyŜowego przedniego jest ciągle szeroko dyskutowana. Jest wiele prac, które w oparciu o badania przeprowadzone w warunkach łańcucha kinematycznego otwartego dowodzą ich najbardziej istotnego wpływu na ograniczenie przedniego przesunięcia piszczeli [7,47,101]. Mięśnie te, działając jako agonista więzadła krzyŜowego przedniego przeciwdziałają jego nadmiernemu rozciągnięciu i uszkodzeniu. Sytuacja jednak jest inna przy ich aktywności w warunkach łańcucha kinematycznego zamkniętego. Wówczas wektory sił zarówno prostowników jak i zginaczy stawu kolanowego są przyłoŜone do segmentu udowego i skierowane w dół. Przyczepiające się od guza kuszowego i do goleni, i przebiegające do tyłu od stawu kolanowego, kości udowej i stawu biodrowego mięśnie kulszowo-goleniowe, kurcząc się zbliŜają swoje przyczepy. Ustabilizowanie goleni powoduje, Ŝe ruch moŜe odbyć się tylko na poziomie miednicy, która odchyla się wówczas ku tyłowi prowadząc do prostowania w stawie biodrowym, co sprzyjając osiągnięciu przez człowieka pozycji pionowej. W
21
warunkach zamkniętego łańcucha kinematycznego główną rolą mięśni kulszowo-goleniowych jest kontrola przodopochylenia miednicy i tułowia. Rola mięśni kulszowo-goleniowych jako dynamicznych stabilizatorów stawu kolanowego w warunkach zamkniętego łańcucha kinematycznego wydaje się drugorzędna [9,82,93].1.3.6.1 Receptory mi
ęś
niowe i ich rola w kontroli pracy mi
ęś
ni
Sterownie ruchem i kontrola równowagi jest procesem bardzo złoŜonym, w którym istotną
role odgrywają mięśnie i to zarówno jako efektory jak i elementy czuciowe przez znajdujące się w mięśniach receptory [36,37,57].
Do receptorów mięśniowych zaliczamy tzw. wrzecionka mięśniowe zbudowane z 5-12 włókien mięśniowych śródwrzecionowych i otaczającej je torebki. Występują one między włóknami poprzecznie prąŜkowanymi mięśnia, w błonach łącznotkankowych śródmiąŜszowych.
RóŜnice w budowie włókien śródwrzecionowych, w ich unerwieniu eferentnym i aferentnym powodują, Ŝe informacje wychodzące z wrzecion są bardzo zróŜnicowanie, a omówienie ich i roli jaką pełnią w sterowaniu ruchem i kontroli równowagi przekracza ramy niniejszej rozprawy. Na podkreślenie zasługuje fakt, Ŝe obecnie, właśnie wrzecionom mięśniowym przypisuje się główne znaczenie w przenoszeniu informacji do ośrodkowego układu nerwowego o stanie czynności mięśni i o połoŜeniu poszczególnych części ciała względem siebie. Obok narządu przedsionkowego i narządów ścięgnistych –są one odpowiedzialne za utrzymanie równowagi oraz za koordynację czynności róŜnych mięśni (np. antagonistów) i za utrzymanie właściwego ich napięcia [36,37,57].
Kolejnymi receptorami znajdującymi się w mięśniach są narządy ścięgniste Golgiego. Są
one umieszczone głównie na granicy włókien mięśniowych i ścięgien. W ich skład wchodzą włókna
ścięgien, będące przedłuŜeniem włókien mięśniowych. Między te włókna wnika końcowy odcinek dendrytu komórki pseudojednowypustkowej zwoju rdzeniowego (p. ryc.6.). Ucisk lub skręcenie dendrytu przez włókna kolagenowe ścięgien wywołuje pobudzenie aferentne, wstępujące do rdzenia kręgowego. Włókna mięśniowe wnikające do torebki narządu ścięgnistego pochodzą od róŜnych jednostek ruchowych (wszystkich trzech typów) danego mięśnia, a kaŜda jednostka ruchowa łączy się z przynajmniej czteroma narządami ścięgnistymi. Narząd ścięgnisty moŜe być
pobudzany przez skurcz mięśnia lub jego rozciąganie bierne. UwaŜa się, Ŝe specyficznym bodźcem pobudzającym narządy ścięgniste jest skurcz połączonej z nim jednostki ruchowej, gdyŜ
ponad 50% narządów ścięgnistych nie jest pobudzanych przez bierne rozciąganie mięśnia. Zatem wbrew temu co sądzono dawniej, narządy ścięgniste są bardzo czułymi i niskoprogowymi receptorami. Informacje do rdzenia kręgowego przenoszone są z tych receptorów przez włókna nerwowe szybkie typu I (aferentacja typu Ib) [36,37,57].
22
1.3.7. Wi
ę
zadło krzy
Ŝ
owe przednie, jako „narz
ą
d zmysłu”
W ośrodkowym układzie nerwowym są rejestrowane i przetwarzane informacje pochodzące zarówno z zewnątrz jak i z wnętrza organizmu. Informacje te dostarczane są do ośrodkowego układu nerwowego za pośrednictwem narządów zmysłu. W skład narządu zmysłu wchodzą
receptory (komórki zmysłowe) stanowiące jego części pobudliwe oraz inne tkanki (nie nerwowe) - części niepobudliwe, ułatwiające bądź modyfikujące działanie bodźców na receptory [36,37]. Wszystkie wyŜej wymienione elementy znaleźć moŜemy równieŜ w więzadle krzyŜowym przednim. Części pobudliwe tego „narządu zmysłu” to komórki nerwowe ze specyficznymi zakończeniami włókien nerwowych stanowiącymi część receptorową włókna. W więzadle krzyŜowym przednim występują następujące typy zakończeń nerwowych:
• zakończenia Ruffiniego – wolnoadoptujące się o niskim progu pobudliwości mechanicznej; odpowiedzialne za wraŜenia statycznej pozycji w stawie, wielkości ciśnienia wewnątrzstawowego, wielkość rotacji w stawie; posiadają aktywność
toniczną w ustawieniu w stawie kolanowym w pozycji pośredniej,
• ciałka Paciniego – szybkoadotujące się o niskim progu pobudliwości mechanicznej; czułe na przyśpieszenia i opóźnienia w czasie ruchów stawu kolanowego, nie są
pobudzane w spoczynku i w ruchu jednostajnym rotacyjnym,
• zakończenia Golgiego – wolnoadoptujące się o wysokim progu pobudliwości nerwowej, wraŜliwe w ekstremalnych zakresach ruchów w stawie,
• wolne zakończenia nerwowe – nieaktywne w czasie normalnej czynności stawu uaktywniają się w sytuacji uszkodzenia więzadła oraz jego draŜnienia związkami chemicznymi [48,54,57].
Do części niepobudliwych więzadła krzyŜowego przedniego zaliczamy włókna i komórki tkanki łącznej. Dzięki układowi tych włókien i ich przebiegowi w stosunku do zakończeń nerwowych części niepobudliwe stanowią nie tylko rusztowanie dla części receptorowych, ale teŜ biorą
bezpośredni udział w wywoływaniu i modyfikowaniu pobudzeń w zakończeniach nerwowych.(ryc.6.)
23
Ryc.6. Schemat przedstawiający działanie pęczków włókien więzadła na receptory
ścięgniste na przykładzie działania „narządów ścięgnistych”; N – włókno nerwowe, K – włókna kolagenowe
Drogi czucia z „narządu zmysłu” jakim jest więzadło krzyŜowe przednie nie są jednoznacznie opisane. Wiadomo, Ŝe część informacji dociera do kory mózgu stanowiąc podstawę wiedzy człowieka o ruchu i pozycji w stawie [48,54,57,91]. Badania przeprowadzone na szczurach po zakaŜeniu więzadła krzyŜowego przedniego virusem neurotropowym (pseudorabies virus – PRV) i oznaczeniu drogi jego migracji z uŜyciem technik immunohistochemicznych wykazały, Ŝe drogi aferentne z więzadła krzyŜowego przedniego prowadzą przez rdzeń kręgowy do pnia mózgu. W odcinku lędźwiowym rdzenia - ekspresja znacznika była umiarkowana po stronie kończyny z zakaŜonym ACL i słaba po stronie kończyny zdrowej. W odcinku piersiowym rdzenia - ekspresja znacznika była silna po stronie kończyny z zakaŜonym ACL i umiarkowana po stronie kończyny zdrowej. W odcinku szyjnym rdzenia - ekspresja znacznika była słaba po stronie z zakaŜonym ACL i znacznik był niewykrywalny po stronie zdrowej kończyny. W pniu mózgu ekspresja znacznika była silna w zakresie jąder siatkowatych. W zakresie jader podstawy mózgu, ekspresja znacznika byłą słaba [80]. Na podstawie tych informacji wykonałam rycinę (ryc.7) przedstawiającą
hipotetyczny rozkład impulsacji w OUN po pobudzeniu ACL mogący odnosić się takŜe do pobudzenia ACL u człowieka.
Część pobudzeń docierających do ośrodków podkorowych daje początek odruchom mięśniowym mięśni kontrolujących staw kolanowy w celu zachowania równowagi biomechanicznej stawu w czasie jego czynności. MoŜna dostrzec tu pewną analogię do odruchów optokinetycznych.
N
K
24
EKSPRESJA IMPULSACJIRyc.7. Hipotetyczny rozkład impulsacji w OUN po stymulacji ACL; C - odcinek szyjny rdzenia kręgowego, TH – odcinek piersiowy rdzenia kręgowego, L – odcinek lędźwiowy rdzenia kręgowego.
1.4. Funkcja stawu kolanowego
Prawidłowe funkcjonowanie stawu kolanowego polega na utrzymaniu stabilności połączenia segmentów: udo i goleń przy ruchach kończyny w czasie stania, chodzenia, biegania i innych aktywnościach związanych np. z uprawianiem sportu oraz zabezpieczeniu płynności i ekonomiki ruchów [66].
1.4.1. Ocena funkcji stawu kolanowego
W medycynie funkcjonalnej rozwój wiarygodnych metod pomiaru jest szczególnie trudny, gdyŜ tak istotne w praktyce klinicznej parametry jak siła, funkcja, ból są trudne w ocenie. Szeroko
ACL
SILNA
UMIARKOWANA
NIEWIELKA
BRAK
JĄDRA PODSTAWY MÓZGU JĄDRA PNIA MÓZGU
C
TH
25
promowane obecnie podejmowanie decyzji terapeutycznych zgodnie z zasadami medycyny opartej na faktach (Evidence Based Medicine) (EBM)), jest moŜliwe tylko przy stosowaniu rzetelnych, systematycznych badań naukowych. Podejmowanie decyzji terapeutycznych, polegające na integracji własnych doświadczeń klinicznych z rozwiązaniami stosowanymi przez innych badaczy, umoŜliwia wybór najlepszej moŜliwej drogi postępowania. Tylko standaryzowane skale pomiarów, projektowane w ściśle określonym celu dla konkretnej populacji, zapewniają moŜliwości szczegółowego wykonywania badań klinicznych oraz stanowią klucz oceny i porównania wyników [47,65,66,103]. Wybór metody opierać się powinien na spodziewanych zmianach. Dodatkowo jej czułość musi umoŜliwiać zebranie danych rejestrujących te zmiany. Metody charakteryzujące siębardzo wysoką czułością w ocenie pojedynczych cech mogą nie odnotować zmian na poziomie funkcji, podobnie jak i skale o zbyt niskiej czułości mogą nie uwzględnić zbyt subtelnych róŜnic funkcjonalnych [66,103].
Brak jest jednak uniwersalnej skali, umoŜliwiającej ocenę całkowitych zmian funkcjonalnych zachodzących w kolanie na skutek rekonstrukcji więzadła krzyŜowego przedniego. Z tego powodu wybierana metoda musi słuŜyć określonym przez badającego celom, i umoŜliwić rejestrowanie zmian funkcjonalnych zachodzących w badanym obszarze. Sądzę, Ŝe zebranie podstawowych danych dotyczących czynników wpływających na funkcjonowanie stawu kolanowego, pozwoli na ocenę potrzeb w zakresie rehabilitacji oraz ocenę działania i efektywności dotychczas stosowanej terapii. Ponadto umoŜliwi planowanie celów leczenia i da narzędzie ukierunkowujące osoby podejmujące decyzje terapeutyczne.
1.4.2. Kompleks kinematyczny stawu kolanowego
Barret omawiając problem propriocepcji po rekonstrukcji więzadła krzyŜowego przedniego zwrócił uwagę, Ŝe funkcja stawu kolanowego nie moŜe być rozpatrywana tylko w aspekcie jego mechanicznej stabilności [6]. Przedstawił on koncepcję tzw. kompleksu kinematycznego stawu kolanowego. Według Barret’a na kompleks kinematyczny stawu kolanowego składają się:
• OUN (górny i dolny neuron ruchowy)
• narząd wzroku i narząd przedsionkowy
• receptory okolicy stawu kolanowego
• mechanoreceptory więzadeł i torebki stawu kolanowego
• mechanoreceptory ścięgien mięśni okolicy stawu kolanowego
• wrzecionka mięśniowe mięśni kontrolujących staw kolanowy
• receptory skórne
• efektory okolicy stawu kolanowego
o prostowniki: m. czworogłowy uda
o zginacze: mm. kulszowo-goleniowe, m. smukły, m. krawiecki, m. brzuchaty łydki, m. podkolanowy
26
o m. napinacz powięzi szerokiej uda ( zaleŜności od wyjściowej pozycji w stawach biodrowym i kolanowym działa zarówna jako prostownik jak i zginacz stawu kolanowego)
• stabilizatory bierne stawu kolanowego
o powierzchnie stawowe k. udowej, k. piszczelowej i rzepki
o torebka stawu kolanowego
o więzadła: więzadła krzyŜowe przednie i tylne, więzadła poboczne piszczelowe i strzałkowe, więzadło podkolanowe łukowate, więzadło rzepki, troczki rzepki boczny i przyśrodkowy, więzadło łąkotkowo-udowe
o łąkotki boczna i przyśrodkowa z więzadłem międzyłąkotkowym (poprzecznym)
o ciało tłuszczowe i kaletki maziowe [6].
1.4.3. Propriocepcja a funkcja stawu kolanowego
W 1906 roku, Sherrington wprowadził pojęcie „propriocepcji” definiując je, jako przepływ sygnałów powstających z proprioceptorów (receptory struktur stawowych, ścięgien, mięśni i narządu przedsionkowego) i docierających do rdzenia kręgowego, które mogą dać początek reakcjom odruchowym [57]. Od tego czasu wielu autorów nadawało pojęciu propriocepcja róŜne znaczenie koncentrując się głównie na komponencie świadomej czucia pochodzącego z proprioceptorów [5,6,24,36,37,39,57,58,59,62,63,75,85,87,88,89,91,92]. Wszyscy autorzy jednak są zgodni, Ŝe współzaleŜność propriocepcji i zwrotnych reakcji nerwowo-mięśniowych jest waŜnym czynnikiem wpływającym na zachowanie czynnościowej stabilności stawów, zachowania równowagi, regulacji napięcia mięśniowego oraz koordynacji ruchowej [5,6,24,36,37,39,57,58,59,62,63,75,85,87,88,89,91,92].
Dysfunkcja związana z niestabilnością stawu kolanowego spowodowana uszkodzeniem więzadła krzyŜowego przedniego związana jest nie tylko z mechaniczną destabilizacją stawu, ale równieŜ z uszkodzeniem receptorów więzadła odpowiedzialnych za propriocepcję stawu [1,5,6,7,12,24,48,54,57,58,59,84,85,87,88,89,99]. Okazuje się, Ŝe zaburzenie sygnałów z uszkodzonego stawu powoduje równieŜ nieprawidłowości w percepcji ruchu i pozycji analogicznego stawu kończyny zdrowej [59,75,92]. Stosowane do tej pory badania czucia i pozycji w stawie są niewystarczające dla oceny wpływu propriocepcji na zachowanie funkcjonalnej stabilności stawów, a podejmowane próby skorelowania wyników badań czucia ruchu i pozycji w stawie z wynikami subiektywnych skal oceny funkcjonalnej stawu kolanowego dają sprzeczne rezultaty [5,6,7,14,39,63,92]. Wynika stąd, Ŝe zagadnienie propriocepcji i funkcjonalnej stabilizacji stawu ze względu na przedmiot badania narzuca potrzebę wypracowania innych od dotychczas stosowanych metod oceny.
1.4.3.1. Koncepcja Rivy
Opublikowana w 2000 roku koncepcja Rivy porządkuje wiedzę dotyczącą zagadnienia propriocepcji i jej roli w utrzymaniu funkcjonalnej stabilizacji stawu oraz pozwala na jej szersze
27
zastosowanie w praktyce. Autor ten wprowadził po raz pierwszy pojęcie archeopropriocepcji. Podkreślił równieŜ role komponenty uświadomionej i nieuświadomionej propriocepcji [87,88,89]. Według Rivy archeopropriocepcja dotyczy tej części sygnałów z peryferyjnych proprioceptorów, które docierają do najstarszych struktur ośrodkowego układu nerwowego (oun) (rdzeń kręgowy,śródmózgowie, oraz móŜdŜek (szczególnie tzw. móŜdŜek stary - archeocerebellum). Informacje zawarte w tych sygnałach osiągając tylko struktury podkorowe oun pozostają nieuświadomione. Pojęcie propriocepcji, w koncepcji Rivy, zarezerwowane jest dla komponenty świadomej czucia proprioceptywnego. Komponentę uświadomioną propriocepcji większość autorów, w tym równieŜ
Riva definiuje jako specjalny rodzaj czucia dotyku, który obejmuje: czucie pozycji i ruchu w stawie. W omawianej koncepcji to właśnie komponenta nieuświadomiona propriocepcji (archeopropriocepcja) jest podstawą proprioceptywnych odruchów nieodzownych dla stabilizacji funkcjonalnej stawów. Badania dowiodły, Ŝe podczas obciąŜania stawu, odruchy nerwowo-mięśniowe, utrzymujące stabilność stawu są generowane głównie na poziomie rdzenia kręgowego . Ocena czucia pozycji w stawie i kinestezji nie daje więc wystarczających informacji o działaniu odruchów proprioceptywnych, które wydają się być odpowiedzialne za funkcjonalną stabilizację
stawu.
Riva zakłada, Ŝe nieadekwatna kontrola postawy zawsze jest znakiem funkcjonalnej niestabilności kończyny dolnej nawet przy zachowanej jej mechanicznej stabilności. W celu zachowania równowagi i prawidłowej postawy nie tylko sygnały powstałe w peryferyjnych mechanoreceptorach, ale równieŜ w siatkówce oka i błędniku przedsionkowym są integrowane i opracowywane na róŜnych poziomach ośrodkowego układu nerwowego. W związku z tym Riva wyróŜnia trzy systemy informacyjne umoŜliwiające kontrolę postawy:
System archeoproprioceptywny – „inteligentny”, w którym informacje z ogromnej liczby receptorów rozproszonych w stawach, mięśniach i ścięgnach mogą być przekazywane z bardzo duŜą prędkością (ok. 80 – 120 m/s) do ośrodków nerwowych na poziomie rdzenia i śródmózgowia i tam analizowane dając początek natychmiastowej odpowiedzi odruchowej z mięśni. Odpowiedź ta jest modyfikowana przez układ wrzecionko mięśniowe – mięsień. Dzięki tej natychmiastowej reakcji w sytuacji utraty równowagi ciała system artcheoproprioceptywny jest aktywowany jako pierwszy przed innymi systemami.
System kontroli wzrokowej – ruch głowy w przestrzeni pociąga za sobą przesunięcia wzrokowego punktu fiksacji na siatkówce. System kontroli wzrokowej wykrywa te przesunięcia i zapoczątkowuje reakcje odruchowe mięśni w celu odtworzenia pierwotnego obrazu z siatkówki (tzw. odruchy optokinetyczne). Przy otwartych oczach oscylacje głowy w pozycji pionowej są rzędu kilku milimetrów, po zamknięciu oczu zwiększają one zarówno swą amplitudę jak i częstotliwość. Dzięki swemu działaniu system kontroli wzrokowej poprawia precyzyjność systemu archeoproprioceptywnego w kontroli postawy.
System kontroli przedsionkowej – podstawą jego działania jest błędnik przedsionkowy. System ten ma największe opóźnienie w stosunku do pozostałych, bardziej precyzyjnych systemów, dlatego teŜ włącza się jako ostatni w sytuacjach ekstremalnych. Aktywowany jest przy znacznych przyspieszeniach ruchu głowy lub jej duŜych odchyleniach przy braku lub
